Luftkühlung einer Reluktanzmaschine
Beispielhaft für die Simulationen luftgekühlter Komponenten ist hier die Luftkühlung einer Reluktanzmaschine dargestellt, die im Rahmen des Forschungsprojektes HyFly konzipiert wurde. Die CHT-Simulationen dienen der Absicherung des Konzeptes. Die besonderen Anforderungen in diesem Projekt ergaben sich aus der Kompaktheit der konzipierten Antriebseinheit aus Gastrubine, Reluktanzmaschine und Getriebe. Der im vorderen Bereich der Einheit bereitgestellte Kühlluftstrom wird durch eine Einlassöffnung in den doppelwandigen Gehäusemantel geleitet und strömt von dort zum hinteren Teil des Gehäuses. Dadurch wird sichergestellt, dass der Luftstrom optimal genutzt wird, indem er zusätzlich zur Kühlung des äußeren Gehäusemantels beiträgt und nicht direkt an der Brennkammer des Triebwerks vorbeigeführt wird und damit unnötig erwärmt wird. An der Stirnseite wird die Strömung um 180° umgelenkt und im Inneren der Maschine in die entgegengesetzte Richtung entlang der zu kühlenden elektrischen Komponenten wieder nach vorne geleitet. Im Festlagerdeckel befinden sich Öffnungen, durch die der erwärmte Luftstrom nach außen in die Umgebung geleitet wird. Durch iterative Optimierung der Gehäusegeometrie konnte eine ausreichende Kühlung der Reluktanzmaschine gewährleistet werden.